专利名称：一种基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及SOC的测试装置。
背景技术：
过去四十年间，集成电路的发展一直遵循着摩尔定律，即集成电路的规模每隔十八个月将扩大一倍，现在已经进入了深亚微米阶段。随着集成电路的规模和集成度不断提高，芯片的制造成本也随之降低，然而芯片复杂度的提高使得芯片的测试成本越来越高。 由于芯片的测试成本是芯片总成本的一部分，这使得芯片测试成本占总成本的比重越来越大，因此如何降低芯片的测试成本也就成了人们非常关心的问题。半导体科技的发展使得超大规模集成电路特别是处理器的性能得到了大幅度的提升。然而随着晶体管和互连的尺寸减小、供电电压的降低和电路运行频率的提升，电路发生故障的可能性也越来越大。在电路的实际运行中主要会遇到以下三种故障。(1)永久性故障——这种故障主要是由电路的物理缺陷引起的，随着半导体设计和加工技术的进步，这种缺陷发生概率已经越来越低，但是仍然会在芯片中存在。(2)瞬态故障——这种故障是不可重复的，主要是由高能粒子(宇宙射线、阿尔法射线)，电磁干扰等因素引起。随着集成电路集成度的提高和供电电压的降低，现在电路很容易受到高能粒子诱发的瞬态故障的影响，并且这种故障已经成为了电路失效的最主要原因，常见的有单粒子翻转和软故障。(3)间歇性故障——这种故障主要是由电路运行频率、电压以及其他环境因素引起的并且在相同的条件下可以重复发生。瞬态故障已经成为危害芯片工作的最主要故障，然而离线内建自测试不能检测电路瞬态故障，所以人们提出了很多在线内建自测试，输入向量监测并发内建自测试就是其中的一种。之前人们提出了输入向量监测并发内建自测试，如C-BIST、RC-BIST、MCBIST、SWIM 等等方法，但是当被测电路的输入引脚较多时，这些方法都存在硬件成本和测试延时过大而导致被测电路不可测的情况。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有输入向量监测并发内建自测试中存在的硬件成本过高、测试延时过大以至于一些输入引脚较多的电路无法被监测的问题，而提出了一种基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路。本发明的基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路包括测试集发生器、输出响应分析器、比较器和二选一多路选择器；被测集成电路有η位输入端，所述的输入端的输入信号为上一级电路输出的原始输入信号，上一级电路输出的原始输入信号为0或1信号，在η位上一级电路输出的原始输入信号中选择t位作为上一级电路输出的地址信号，余下的n-t位作为上一级电路输出的非地址信号，其中，log 2 ^ t < η ^
选一多路选择器的个数为n+t个，其中，第一个二选一多路选择器至第t个二选一多路选择器分别用于选择计数器的输出信号或上一级电路输出的地址信号发送给测试集发生器的t 个输入端，第t+Ι个二选一多路选择器至第2t个二选一多路选择器分别用于选择计数器的输出信号或上一级电路输出的地址信号发送给被测集成电路的第一个输入引脚至第t个输入引脚，当所述η > t+1时，第2t+l个二选一多路选择器至第n+t个的二选一多路选择器分别用于选择上一级电路输出的非地址信号或测试集发生器的列输出端的列输出信号发送给被测集成电路的第t+Ι个输入引脚至第η个输入引脚，第2t+l个二选一多路选择器至第n+t个的二选一多路选择器还分别用于选择上一级电路输出的非地址信号或测试集发生器的列输出端的列输出信号发送给比较器的第一个信号输入端至第n-t个信号输入端，比较器，用于对其输入端接收到的所有信号进行比较，并向测试集发生器的比较信号输入端发送比较结果信号；测试集发生器的行输出端发送行输出信号给响应分析器的发生信号输入端，被测集成电路的输出端发送实际输出信号给响应分析器的实际信号输入端，响应分析器用于将接收到的发生信号整理生成的测试信号，还用于将所述测试信号与实际信号进行比较，并向通过故障位标志输出端向外发送测试结果。本发明是通过降低测试集发生器(test generator)以及输出响应分析器2两部分的硬件成本来实现的，采取的方法是在测试集发生器1部分由于或门是有与非门构成，η 输入的或门是由η个两输入的与门构成，所以减少或门的输入端口个数可以减少实际需要的与非门个数。实验结果表明，和之前人们提出的输入向量监测并发内建自测试相比，本发明的可以在很大程度上降低测试电路的并发测试延时和硬件成本，使得一些原来不可测的电路可以被检测。
图1为基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路的结构示意图，图2为测试集发生器1的结构示意图，图3为输出响应分析器2的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式的基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路包括测试集发生器1、输出响应分析器2、比较器3 和二选一多路选择器4 ；被测集成电路5有η位输入端，所述的输入端的输入信号为上一级电路输出的原始输入信号，上一级电路输出的原始输入信号为ο或1信号，在η位上一级电路输出的原始输入信号中选择t位作为上一级电路输出的地址信号，余下的n-t位作为上一级电路输出
的非地址信号，其中，log 2 ^ t ^ η ；二选一多路选择器4的个数为n+t个，其中，第一个二选一多路选择器4至第t个二选一多路选择器4分别用于选择计数器的输出信号或上一级电路输出的地址信号发送给测试集发生器1的t个输入端，第t+Ι个二选一多路选择器4至第2t个二选一多路选择器4分别用于选择计数器的输出信号或上一级电路输出的地址信号发送给被测集成电路5的第一个输入引脚至第t 个输入引脚，
当所述n>t+l时，第2t+l个二选一多路选择器4至第n+t个的二选一多路选择器4分别用于选择上一级电路输出的非地址信号或测试集发生器1的列输出端的列输出信号发送给被测集成电路5的第t+Ι个输入引脚至第η个输入引脚，第2t+l个二选一多路选择器4至第n+t个的二选一多路选择器4还分别用于选择上一级电路输出的非地址信号或测试集发生器1的列输出端的列输出信号发送给比较器3的第一个信号输入端至第n-t个信号输入端，当η = t时，则无上述信号发送；
比较器3，用于对其输入端接收到的所有信号进行比较，并向测试集发生器1的比较信号输入端发送比较结果信号；
测试集发生器1的行输出端发送行输出信号给响应分析器2的发生信号输入端，
被测集成电路5的输出端发送实际输出信号给响应分析器2的实际信号输入端，
响应分析器2用于将接收到的发生信号整理生成的测试信号，还用于将所述测试信号与实际信号进行比较，并向通过故障位标志输出端向外发送测试结果。
具体实施方式
二 结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一不同点在于测试集发生器1包括T个测试向量、T个行输出与门和n-t个列输出或门；
测试集发生器1的t个输入端接收上一级电路输出的t位地址信号，上一级电路输出的t位地址信号组合成多个不相同的输入信号，每一个输入信号对应一个测试向量， 并将对应的输入信号发送给测试向量发生器的输入端，
所述的测试向量的个数为T，并且每个测试向量的位数均为n，则测试集发生器1 中的测试集构成一个TXn的矩阵；
权利要求
1.一种基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路，其特征在于它包括测试集发生器(1)、响应分析器O)、比较器( 和二选一多路选择器；被测集成电路( 有η位输入端，所述的输入端的输入信号为上一级电路输出的原始输入信号，上一级电路输出的原始输入信号为0或1信号，在η位上一级电路输出的原始输入信号中选择t位作为上一级电路输出的地址信号，余下的n-t位作为上一级电路输出的非地址信号，其中，
2.根据权利要求1所述的一种基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路，其特征在于测试集发生器(1)包括T个测试向量、T个行输出与门和n-t个列输出或门；测试集发生器(1)的t个输入端接收上一级电路输出的t位地址信号，上一级电路输出的t位地址信号组合成多个不相同的输入信号，每一个输入信号对应一个测试向量，并将对应的输入信号发送给测试向量发生器的输入端，所述的测试向量的个数为T，并且.每个测试向量的位数均为n，则测试集发生器(1) 中的测试集构成一个TXn的矩阵；
3.根据权利要求2所述的一种基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路，其特征在于响应分析器( 包括m个或门和m个响应分析比较器，响应分析器(2) 的输入总线为响应分析器O)的发生信号输入端，输入总线输出的信号对应一个或门，当输入总线输出的信号为高电平，则或门输入端接收逻辑值1，所述的或门的输出端输出逻辑值1，或门的输出端连接响应分析比较器的测试信号输入端，响应分析比较器的实际信号输入端为响应分析器O)的实际信号输入端，响应分析比较器的实际信号输入端连接被测集成电路(5)的输出端，m个响应分析比较器的输出端与输出或门的m个输入端连接，输出或门的输出端为响应分析器O)的输出端。
全文摘要
一种基于比较器响应分析器的输入向量监测并发内建自测试电路。它涉及SOC的测试装置。它解决了现有测试中存在的硬件成本过高、测试延时过大以至于一些输入引脚较多的电路无法被监测的问题。被测集成电路有n个原始输入信号，在原始输入信号中选择t个作为地址信号，n-t个为非地址信号，t个地址信号的组合后均不相同，通过二选一多路选择器选择信号发给测试集发生器和被测集成电路；比较器对选择器信号与列输出信号进行比较，并向测试集发生器发比较信号；测试集发生器和被测集成电路分别发行输出信号和实际输出信号给响应分析器，响应分析器对两个信号进行比较，并发测试结果。应用于一些原来不可测的电路中进行检测。
文档编号G01R31/3185GK102495357SQ201110382188
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者乔立岩, 俞洋, 彭喜元, 王帅, 王继业 申请人:哈尔滨工业大学